高考化学总复习 第10章 化学实验 跟踪检测三十九实验综合大题增分练一二新人教版Word格式文档下载.docx

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2PbSO4＋2H2O。

（2）①催化剂能够参加化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。

根据题给信息知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ⅱ中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO

===PbSO4＋2Fe2＋。

②a实验证明发生反应ⅰ，则b实验需证明发生反应ⅱ，实验方案为取a中红色溶液少量，向其中加入铅粉后，红色褪去。

（3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4＋H2O，滤液1中还有剩余的NaOH，部分PbO溶解在滤液1中，所以重复使用的目的是减少PbO的损失，提高产率，重复利用NaOH，提高原料的利用率，应选A、B。

②根据溶解度曲线，PbO在35%的NaOH溶液中的溶解度随温度升高而增大较快，可将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，然后降温结晶、过滤，得到高纯PbO。

答案：

（1）Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O

（2）①2Fe3＋＋Pb＋SO

===2Fe2＋＋PbSO4

②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去

（3）①A、B　②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体

2．某矿样中含有大量的CuS及少量其他不溶于酸的杂质。

实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·

2H2O晶体，流程如下：

（1）在实验室中，欲用37%（密度为1.19g·

mL－1）的盐酸配制500mL6mol·

L－1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有________、________。

（2）①若在实验室中完成系列操作a。

则下列实验操作中，不需要的是________（填字母）。

②CuCl2溶液中存在平衡：

Cu（H2O）

（蓝色）＋4Cl－CuCl

（黄色）＋4H2O。

欲用实验证明滤液A（绿色）中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中还需要的是________（填字母）。

a．FeCl3固体　　　B．CuCl2固体　　　c．蒸馏水

（3）某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气中焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图。

①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO·

CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为

CuS

Cu2S

CuO·

CuSO4

CuO

第①步转化主要在200～300℃内进行，该步转化的化学方程式为________________________________________________________________________。

②300～400℃内，固体质量明显增加的原因是____________________，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是________（填字母）。

a．一阶段　　b．二阶段　　

c．三阶段　　d．四阶段

③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

a．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是________。

b．当D中产生白色沉淀时，说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物，你认为D中原来盛有________溶液。

c．若原CuS矿样的质量为10.0g，实验过程中，保持在760℃左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8.0g，则原矿样中CuS的质量分数为________。

（1）配制一定物质的量浓度的溶液时需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等，根据题中信息应选用500mL容量瓶。

（2）①滤液A经过系列操作a得到CuCl2·

2H2O晶体，因此需要加热蒸发、浓缩结晶（b项），然后过滤（a项）。

c项为灼烧，d项为分液，这两项操作与系列操作a无关。

②滤液A为CuCl2溶液，其浓度较大，通过加蒸馏水可以实现题中平衡的移动，即加蒸馏水平衡逆向移动，可以观察到溶液逐渐变成蓝色。

（3）①200～300℃，CuS在空气中与氧气反应生成Cu2S和SO2。

②300～400℃，1分子的Cu2S转化为2分子的CuSO4，故固体质量明显增加；

通过图像可知第三阶段固体质量比较稳定，CuSO4能稳定存在。

③a.涉及气体的制备与性质检验实验的装置在进行实验操作前，必须进行气密性检查。

b.二氧化硫和氧气在水溶液中生成硫酸，与SO

反应生成不溶于酸的白色沉淀的是Ba2＋，故D装置中原来盛有的溶液可为氯化钡溶液，但不能为Ba（NO3）2或Ba（OH）2溶液（若所得气体中只有SO2时也会产生白色沉淀）。

c.根据图像及题中信息可知，石英玻璃管内发生的反应可表示为CuS―→CuO，充分反应后石英玻璃管内的物质为CuO，其质量为8.0g，即0.1mol，故原矿样中CuS为0.1mol，即9.6g，故原矿样中CuS的质量分数为9.6g÷

10.0g×

100%＝96%。

（1）胶头滴管　500mL容量瓶

（2）①cd　②c

（3）①2CuS＋O2200～300℃,Cu2S＋SO2　②Cu2S转化为CuSO4　c　

③a.检验装置气密性　b．氯化钡（BaCl2）　c．96%

3．某学生欲通过实验方法验证Fe2＋的性质。

（1）该同学在实验前，依据Fe2＋的________性，填写了下表。

实验操作

预期现象

反应的离子方程式

向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡

试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄

Fe2＋＋NO

＋2H＋===Fe3＋＋NO2↑＋H2O

依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。

为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行了如下实验。

（2）向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者变红。

该现象的结论是______________________________________________

（3）该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe3＋或Fe2＋发生反应而得到的。

为此他利用如图装置（气密性已检验，尾气处理装置略）进行探究。

ⅰ.打开活塞a、关闭b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液并无明显变化。

ⅱ.打开活塞b、关闭a，一段时间后再停止甲中反应。

ⅲ.为与ⅰ中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤ⅰ中相同。

①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_________________________

________________________________________________________________________；

②装置乙的作用是___________________________________________；

③步骤ⅱ的目的是_______________________________________________；

④该实验可得出的结论是_________________________________________________

（4）该同学重新进行

（1）中实验，观察到了预期现象，其实验操作是________________________________________________________________________。

（1）Fe2＋具有还原性，可被氧化为Fe3＋。

（2）题中现象说明反应后溶液中有Fe3＋，即Fe2＋被浓硝酸氧化为Fe3＋。

（3）本实验要验证NO2、NO与Fe2＋、Fe3＋的反应情况，必须制备NO、NO2。

关闭b，打开a，验证NO2与Fe2＋、Fe3＋是否反应；

关闭a，打开b，使NO2通过装置乙生成NO，验证NO与Fe2＋、Fe3＋是否反应。

根据题中现象得出的结论是NO或NO2与Fe2＋反应生成深棕色溶液，NO或NO2与Fe3＋作用得不到深棕色溶液。

（4）预期现象是溶液颜色变为黄色，而实际上溶液颜色变为深棕色，说明Fe2＋与NO、NO2发生了反应，要得到黄色溶液，必须将Fe2＋完全氧化成Fe3＋，即在盛有浓硝酸的试管中滴加数滴新制FeSO4溶液，振荡，可观察到溶液呈黄色。

（1）还原

（2）Fe2＋被浓硝酸氧化为Fe3＋

（3）①Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

②使NO2转化为NO

③排出乙右侧装置中残留的NO2

④溶液的深棕色是由NO或NO2与Fe2＋作用得到的（或溶液的深棕色不是由NO或NO2与Fe3＋作用得到的）

（4）向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液，振荡

4．（2017·

河南八市联考）甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

操　作

现　象

Ⅰ.A中溶液变红

Ⅱ.稍后，溶液由红色变为黄色

请回答下列问题：

（1）B中反应的离子方程式是__________________________________________。

（2）A中溶液变红的原因是_________________________________________。

（3）为了探究现象Ⅱ的原因，甲同学进行如下实验。

①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在____________。

②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。

甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN－与Cl2发生了反应。

（4）甲同学猜想SCN－可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。

资料显示：

SCN－的电子式为[

C⋮⋮N]－。

①甲同学认为SCN－中碳元素没有被氧化，理由是________________________________

②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN－中被氧化的元素是________。

③通过实验证明了SCN－中氮元素转化为NO

，他的实验方案是________________________________________________________________________。

④若SCN－与Cl2反应生成1molCO2，则转移电子的物质的量是________mol。

（1）多余的氯气在B中与NaOH溶液发生反应。

（2）Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成Fe（SCN）3，导致溶液变红。

（3）①红褐色沉淀是Fe（OH）3，说明溶液中含有Fe3＋。

（4）①在SCN－中，C的非金属性最弱，故C显正价，N显－3价、S显－2价，由此可求出C为＋4价，碳元素已处于最高价态，故它不可能被氧化。

②由于BaSO4不溶于酸，故SCN－中被氧化的元素是硫元素。

④当生成1molCO2时，由元素守恒知有1molSCN－被氧化，生成1molSO

、1molNO

，共失去16mol电子。

（1）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

（2）Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe（SCN）3，所以溶液变红　（3）Fe3＋

（4）①SCN－中的碳元素是最高价态（＋4价）　②硫

③取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄色溶液中存在NO

，SCN－中氮元素被氧化成NO

　④16

5．二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。

工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。

某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2。

（1）A装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、________。

（2）B装置必须放在冰水浴中，其原因是________________________________。

（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。

已知：

NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·

3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

NaClO2的溶解度曲线如图2，获得NaClO2晶体的操作步骤为：

①减压，55℃蒸发结晶；

②趁热过滤；

③____________；

④在55℃干燥，得到成品。

（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。

为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：

步骤1：

准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成100.00mL试样，量取V1mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：

用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：

加入指示剂，用cmol·

L－1Na2S2O3溶液滴定至终点。

重复2次，测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2mL（已知2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI）。

①配制100mLcmol·

L－1Na2S2O3标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：

________________________________。

②原ClO2溶液的浓度为___________g·

L－1（用含字母的代数式表示）。

（1）氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水，化学方程式为2KClO3＋H2C2O460℃,K2CO3＋CO2↑＋2ClO2↑＋H2O，反应温度是60℃，要控制温度，需要温度计。

（2）ClO2的沸点较低，易挥发，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以采用冰水浴。

（3）从溶液中获得溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO2·

3H2O，应趁热过滤，NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·

3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，所以用38～60℃热水洗涤，在55℃干燥，得到成品。

（4）①配制100mL溶液还需要的玻璃仪器有：

100mL容量瓶、胶头滴管；

②二氧化氯在酸性环境下能将碘离子氧化，反应的离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O，设原ClO2溶液的浓度为x，

2ClO2　　～　　5I2　　～　　10Na2S2O3

　67.5×

2g　　　　　　　　　　　　10mol

g　　　　　　1×

10－3cV2mol

x＝

g·

L－1。

（1）温度计　　

（2）使ClO2充分冷凝，减少挥发

（3）用38～60℃热水洗涤　（4）①100mL容量瓶、胶头滴管　②

6．（2017·

昆明质检）某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物X的化学式，同时制取FeSO4·

7H2O。

Ⅰ.确定X的化学式

①称取样品22.8g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成250mL溶液A。

②取20.00mL溶液A于锥形瓶中，滴加KSCN溶液，溶液变红；

继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。

③待气泡消失后，用1.000mol·

L－1KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3＋，消耗KI标准溶液24.00mL。

Ⅱ.制取FeSO4·

7H2O

④取剩余溶液A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液B。

⑤加热浓缩滤液B，冷却结晶、操作a、洗涤、操作b，获得FeSO4·

7H2O晶体。

回答下列相关问题：

（1）步骤①中“配成250mL溶液A”所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及________。

（2）由实验Ⅰ计算该氧化物的化学式是________。

（3）步骤④中趁热过滤的目的是____________。

（4）步骤⑤中操作a、b的名称分别是________、________。

（5）步骤②中产生的气泡有多种可能，请完成下列猜想。

猜想一：

气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；

猜想二：

气泡还可能有________，理由是______________（用化学方程式表示）。

（6）选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。

装置的连接顺序（按产物气流从左至右的方向）是a→________（选填一个装置编号），若观察到________，即可证明猜想一成立；

该设计存在的缺陷是________。

（2）根据得失电子守恒可得关系式：

Fe3＋～I－，X中铁元素的物质的量为n（Fe）＝n（Fe3＋）＝n（KI）＝1.000mol·

L－1×

0.024L×

＝0.300mol，X中氧元素的物质的量为n（O）＝

＝0.375mol，n（Fe）∶n（O）＝4∶5，故X的化学式为Fe4O5。

（3）趁热过滤的目的是防止硫酸亚铁因冷却结晶而造成损失。

（4）绿矾受热易失去结晶水，故需要低温干燥。

（5）H2O2在Fe3＋的催化下会发生分解反应，生成O2和H2O。

（1）250mL容量瓶　

（2）Fe4O5　（3）防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失　（4）过滤　低温干燥　（5）O2　2H2O2

2H2O＋O2↑　（6）e　e中有白色浑浊生成　缺少尾气处理装置

实验综合大题增分练

（二）

1．（2017·

贵阳模拟）PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。

有关物质的部分性质如下：

熔点/℃

沸点/℃

密度/g·

mL－1

其他

黄磷

44.1

280.5

1.82

2P（过量）＋3Cl2

2PCl3；

2P（少量）＋5Cl2

2PCl5

PCl3

－112

75.5

1.574

遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3

POCl3

2

105.3

1.675

遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

（一）制备：

如图是实验室制备PCl3的装置（部分仪器已省略）。

（1）仪器乙的名称是________。

（2）实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为________________________________________________________________________

（3）碱石灰的作用是________________________________________。

（4）向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的是________________________________________________________________________。

（二）提纯：

（5）粗产品中常含有POCl3、PCl5等。

加入黄磷加热除去PCl5后，通过________（填实验操作名称），即可得到PCl3的纯品。

（三）分析：

测定产品中PCl3纯度的方法如下：

迅速称取4.200g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25.00mL加入过量的0.1000mol·

L－120.00mL碘溶液，充分反应后再用0.1000mol·

L－1Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗10.00mLNa2S2O3溶液。

H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；

I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；

假设测定过程中没有其他反应。

（6）根据上述数据，该产品中PCl3的质量分数为__________________________________。

若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（1）仪器乙为冷凝管。

（2）用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的反应为Ca（ClO）2＋4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。

（3）根据PCl3遇水能发生反应，氯气有毒知，碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的Cl2。

（4）甲中通入干燥Cl2之前，先通入CO2，是为了排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应。

（5）PCl3、POCl3的沸点相差较大，可以利用蒸馏的方法分离。

（6）根据提供的反应，有n（H3PO3）＋

n（Na2S2O3）＝n（I2），则25.00mL溶液中n（H3PO3）＝0.1000mol·

0.02L－

×

0.1000mol·

0.01L＝0.0015mol。

根据PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，则4.2g产品中n（PCl3）＝0.0015mol×

20＝0.03mol,PCl3的质量分数为